【西南交通大學】《建築材料》（全58講）李固華 P26 - 26. 5.10 混凝土耐久性（上）

同學們好 我們這一節介紹第五節昏迷圖的耐久性 首先我們看一下昏迷圖耐久性的概念 昏迷圖在預定作用和預期的維護維修使用條件下 保持最低的性能功能的能力 這就稱爲昏迷圖的耐久性 昏迷圖的耐久性漸漸主要有下面幾個因素 第一昏迷圖它的動容破壞 粒粒子滲透引起鋼筋的鏽實 鏽實因爲體積膨脹又開裂了 那麼進一步裂化 第三鹽的侵蝕 第四鹼固料反應 第五昏迷圖的碳化 第六化學腐蝕 那麼首先我們看一下昏迷圖它的抗滲的性能 所以抗滲性能就是抵抗壓力水滲透的能力 有抗滲要求的工程 比如要做昏迷圖的抗滲性能試驗 要有一個昏迷圖的抗滲的指標 抗滲的標號 如果抗滲性能高了 那昏迷圖的其他輪胎有性能也會提高 比如說抗滲性能提高了以後 那有害的介質就進不到昏迷圖內部 它輪胎腐蝕能力就提高了 抗癱瘓的能力就提高了 那麼水分進不去了 那麼沒有水分 所以抗凍性能提高了 保護層對鋼筋的保護重也提高了 所以我們說抗滲性能是昏迷圖耐流性的一個關鍵的 一個重要的技術指標 那昏迷圖爲什麼會滲水呢 那麼主要的受哪些方面的影響呢 我們看一下 前面我們介紹過昏迷圖的受壓破壞的機理是給大家介紹過 我們由於在凝結硬化過程當中 由於水泥的收縮 由於我們水泥、骨料不同的材料 它的變形的不協調 可能在骨料和鉀泥材料的界限當中產生一些缺陷 產生一些裂縫 昏迷圖的半合物來溺水 那個水分走到骨料的表面上以後 就停滯在表面上 產生一些水瀉 那麼使得我們界面是一個最薄弱的一個環節 當混沌的結構已經形成了 外部的水分再滲透過來的時候 也是沿着最薄弱的環節進行滲透 如果骨料和骨料的顆粒滲得比較近 那麼從界面入水 那界面再通過界面我們看見砂圖 那麼昏迷圖 它們發生滲透 水最後滲透過來了 那麼我們採取什麼樣的方法呢 既然是界面比較差 那我們想辦法了 抽骨料了 讓它剝開 砂子多一點 我們提高砂率 提高砂率了 把抽骨料就剝開了 那麼剝骨料怎麼辦呢 我們提高膠性材料的量 把砂子再剝開 那砂子剝開以後 最後剩下我們膠性材料了 那麼膠性材料的質量 我們是水膠比再低一點 通過這種三種方式 使得昏迷圖它的抗滲性來提高 那麼水膠比要低一點 膠性材料用量要有一定的量 要稍微大一點 那麼這樣就把砂子剝開了 砂率大一點把石子剝開 那麼有人做過實驗 水膠比因爲大於0.6 而抗滲性顯著的降低 所以如果有抗滲要求的水膠比 一定要小於0.6 要低 那麼我們再看一下 第二個印象 就是我們骨料 骨料裏邊我們也是骨料的積配 骨料的含義量 有機物含量 那麼這些就影響了骨料的界面了 剛纔我們也講過界面是薄弱的 含義量大了 那麼它的抗滲性顯然就不好 那麼昏迷圖的合一性裏邊 我說它的保水性能 如果保水性能比較差了 產生溺水了 剛纔我說產生了溺水以後 第一形成了滲水的通路 第二在骨料的氣面裏形成一個水泄 那麼這樣都使得我們抗水性能 降低 第四也就是施工質量和掩護 如果施工正倒不時出現了飛蛾馬動的規動 那這不是一般的滲水問題了 這是工程事故 掩護也要及時掩護 保證一定的掩護時間 這樣昏迷圖不開裂 一旦開裂了 談不到抗滲了 那麼我們昏迷圖的抗滲的等級 我們來看一下 它分爲五個等級 五個等於P4 P6到P12 P了就是抗滲的陰影的地圖 這麼P 往了後邊字母了 4了就是四個大氣壓 我們換成賬號就是0.4賬號 也就是在0.4或者0.6 這樣的壓了一下不生水 那麼這樣的一個技術指標 那麼我們給大家一個問題 第一昏迷圖的抗滲性能 對昏迷圖的耐久性有什麼影響呢 如何改善昏迷圖的抗滲的性能呢 我們看一下昏迷圖 另外一個性能指標抗凍性 抗凍性是指的昏迷圖 昏迷圖在保水的狀態下 經過多次的動員循環 破壞強度不嚴重降低這樣一個性能 強度降低嗎降低 但是不嚴重降低 結構了不破壞 它的標號可以分爲F50到F1000 那麼我們根據多次動物融化 動物融化以後 它的質量損失和強度損失來評定 它的質量損失小於要5% 小於等於5% 它的強度損失要小於等於25% 當然這樣反覆的動物融入循環 這樣需要的時間比較長 經常我們評定一種材料的時候 是不就合格 我們評定是按照快速動物融化 測的是什麼呢 動彈性膜量 那經過比如說我們它的標號是F100 我們經過100次動員循環以後 我們測一下它的動彈性膜量 動彈性膜量如果是大於了原來的60%了 這個就是合格 小於60%就是不合格 我們用這種方法進行評定 那麼混合的抗動性的它的影響因素 第一個就是水晶 水晶比較大了 那麼它裏面空氣就多了 我們在水晶裏面介紹過 水晶完全水化 它水晶比0.23就夠了 當然我們實際上混合加的水就比較多 所以水晶比越大 多餘的水分越多 散失以後就留下了孔隙了 所以這種孔隙了 特別是這開口的孔隙 那是抗動性比較差 那麼前面我們講抗攝鏡水晶比 如果是大於了0.6 那麼抗攝鏡面彈 抗動性也是非常差的 孔隙特色了 我們進口的是閉口的孔隙 而不是開口的孔隙 那麼怎麼把開口的孔隙變成閉口的孔隙 前面我們在後期的辦公室裏面給大家講過 我們可以加入什麼 加入引氣劑 加入量是多少 是萬分之0.2到萬分之1.2左右 常用量非常少 但是引氣4%到5% 或者是再範圍大一點 3%到6% 那麼引氣劑是一個獨立的微小的封閉的 這樣小的封閉的小孔隙 那麼這樣可以大幅的提高混凝土的抗動性 提高多少 700%到1000% 低的也可以提高到300%以上 這是我們提高抗動性的一個常用的一個方法 第三了抗動性的影響受到高水的程度影響 因爲我們結冰是體積膨脹是百分之幾乎 要完全保水的情況下 更容易凍壞 第四了與混凝土自身的強度有關係 第五了是其他的因素 比如說水泥的品種 骨料的品種 凍結的速度 環境的溫度等等 如果我們用的是造型型的水泥 它抗不進就要好一點 我提個問題 如何改善混凝土的抗動性 我看一下 第四一個化學品質和鹽類循環結晶腐蝕 化學品質我們在水泥裏面給大家講了 水泥的化學品質有幾種 五種化學品質 這個燃水腐蝕 硫酸鹽腐蝕 這個美鹽的腐蝕 一氮酸銀腐蝕和碳酸水的腐蝕 另外還有鹽類循環結晶腐蝕 結晶腐蝕 在如何進行預防和防護 在我們水泥裏面去介紹 我這是一樣的 但是對於後面混凝土來講 和混凝土的密實度還有關係 混凝土的孔隙 孔隙特徵 因爲孔隙都是封閉的孔隙 或者是混凝土比較密實 抗順性就比較高 那麼這樣也可以有效的抵抗這些腐蝕 那麼第五一個我們介紹一下碳化 碳化是我們水泥當中 碳加水化反應 生產出來一個氫化鈣 氫化鈣在空氣當中的碳化 那麼碳化以後 我看一下 對我們混凝土本身我們說影響不是太大 對混凝土強度的影響 我們一般不考慮 但是我們考慮的是什麼 碳化以後 混凝土的鹼度降低了 就降低了保護層對鋼筋的保護作用 那麼有害的介質就容易進到我們內部 因爲我們三分之一介質 首先我們去消耗氫化鈣 氫化鈣完了以後再往下進 到最後進到我們鋼筋的內部了 撇去質質了 到達一定程度 可能就要修飾鋼筋了 另外一個混凝土的碳化了 可能產生一些碳化收縮 使得混凝土表面產生細小的裂縫 細小的裂縫以後 又使得我們碳化可能加粗 那麼碳化的深度了和什麼有關係呢 和我們這個時間有關係 和我們二氧化碳的濃度有關係 二氧化碳的濃度高了 環境的裏邊的溼度 如果溼度了 次於50%到60%了 那麼碳化就比較快 碳化溼度太低了 速度比較慢 很高了 速度也慢 在50% 60%最快 碳化和我們混凝土本身的抗生性能有關係 抗生性能強了 碳化當然慢了 和氫化鉀的量有關係 氫化鉀的量多了 那麼碳化的進度也慢 但是實際上我們並不是提高混凝土當中的氫化鉀的量 來提高抗碳化的性能 基本上是提高混凝土本身的抗生性能 因爲我們說混凝土它的耐久性是一箇中熱性的指標 那麼提高的是本身的它的抗生性能 來提高它的碳化性能 那我們看一下這張圖 加了粉末灰以後 它的氫化鉀量就減少了 那麼整個來講有着相同的水焦比 我們看上面一排相同的水焦比 比如水焦比等於0.5 粉末灰參數到60% 它碳化的溼度可以達到12.8 如果是沒參數了只有5.5 顯然我們加了粉末灰以後 它的抗碳化的性能就降低了 但是我們可以通過降低水焦比 來提高它的抗碳化性能 比如說沒參粉末灰的水焦比等於5.5的 那麼這個時候它的碳化的生命是5.5 我降低了水焦比了 我們可以參了20%的粉末灰 或者是30%的粉末灰 水焦比來低到0.3 我們可以參了40%的粉末灰 我看一下 我們實際上是採用這樣的一個方式 來提高混凝土它的抗生的性能